本发明属于钛渣冶炼技术领域，具体涉及一种加速钛渣冶炼过程中渣铁分离的物质及其制备方法和使用方法，可有效促进渣铁分离，适用于各种钛渣冶炼工艺。
背景技术：
钛渣冶炼过程中，钛精矿与还原剂在电炉内反应产生金属铁水及熔渣，并在重力作用下实现渣铁分离，进而得到钛渣和铁水。渣铁分离速度过慢，往往导致渣中夹铁、冶炼电耗偏高、铁水温度增加，进而影响钛渣质量、冶炼经济指标及电炉安全运行。
当前国内外钛渣冶炼企业在生产过程中通过控制熔池过热度、过热时间、渣铁层厚度等方法提升渣铁分离程度，达到减少渣中夹铁的目的，这些方法均是在维持渣、铁现有成分条件的基础上采取的物理分离方法，在生产过程中若过热度、过热时间不足容易导致渣中夹铁，威胁出渣安全；若过热度、过热时间偏高容易导致电炉体系温度增加、渣铁温度增加，进而威胁炉衬及相关设备安全；渣铁层厚度测量困难因而难以准确控制。
技术实现要素：
本发明所要解决的第一个问题是提供一种渣铁分离促进剂。该渣铁分离促进剂，按质量百分比计，由铁粉70～90％、焦粉5～15％、氧化镁粉2～8％、粘结剂1～5％、水1～5％制成。
其中，上述渣铁分离促进剂中，所述铁粉中金属铁含量＞90％、c含量1～3％。进一步铁粉粒径≤0.3mm占比大于95％。
进一步的，上述渣铁分离促进剂中，所述铁粉是采用钛渣破碎过程产生的副产品铁粒或铁丝等其他铁质废料为基础原料，经过球磨后得到。
其中，上述渣铁分离促进剂中，所述焦粉中c含量＞80％、挥发分＜5％、灰分＜20％。进一步焦粉粒径＜1mm占比大于90％。
进一步的，上述渣铁分离促进剂中，所述焦粉是采用炼焦生产的除尘灰或块状焦炭球磨得到。
其中，上述渣铁分离促进剂中，所述氧化镁粉中mgo含量＞90％。
其中，上述渣铁分离促进剂中，所述粘结剂为固体有机粘结剂。
本发明还提供了上述渣铁分离促进剂的制备方法。该制备方法包括以下步骤：将铁粉、焦粉、氧化镁粉、粘结剂和水充分混匀得到混合料，然后压制成球团，球团经干燥得到渣铁分离促进剂。
其中，上述渣铁分离促进剂的制备方法中，所述压制的压力为10～20mpa。
其中，上述渣铁分离促进剂的制备方法中，所述球团粒径为2～10mm。
其中，上述渣铁分离促进剂的制备方法中，所述干燥温度为100～300℃。
其中，上述渣铁分离促进剂的制备方法中，干燥后的球团抗压强度＞800n。
本发明还提供了上述渣铁分离促进剂的使用方法。该使用方法包括以下步骤：在钛渣冶炼过程中，供电量达到0.5t～0.8tmwh时，按照钛精矿质量的2～5％将渣铁分离促进剂一次性加入炉内；其中t表示整炉加料量，单位为吨。此方法为一次性加入法。
本发明还提供了上述渣铁分离促进剂的使用方法。该使用方法包括以下步骤：将钛精矿、渣铁分离促进剂、还原剂(焦炭或无烟煤)按照质量比100﹕2～5﹕10～20均匀混合后，按照小时供电量/1.0～1.5的速度均匀加入炉内；其中，小时供电量单位为mwh，速度单位为t/h。此方法称为连续加入法。
本发明渣铁分离促进剂，在钛渣冶炼过程中一次性加入或连续加入，可改善渣铁表面张力和界面张力条件，该渣铁分离促进剂具有形核剂的作用，进而加快铁水长大、改善分离条件，有效缩短渣铁分离时间、降低渣中夹铁比例、降低出铁温度，从而降低生产电耗、提高产品质量、保障电炉安全运行。
具体实施方式
本发明渣铁分离促进剂的制备方法，包括以下步骤：
①使用钛渣破碎过程产生的副产品铁粒或铁丝等其他铁质废料为基础原料，经过球磨后得到粒径≤0.3mm占比大于95％的铁粉，其金属铁含量＞90％、c含量1～3％；
②使用炼焦生产的除尘灰或块状焦炭球磨得到焦粉，其c含量＞80％、挥发分＜5％、灰分＜20％，粒径＜1mm占比大于90％；
③mgo含量＞90％的氧化镁粉和固体有机粘结剂；
④按照质量百分数，铁粉70～90％、焦粉5～15％、氧化镁粉2～8％、粘结剂1～5％、水1～5％的比例进行混合，并使用混辗机进行10～30分钟的充分搅拌混合得到混合料a；
⑤利用对辊压球机将混合料a压制成球团b，压球机压力控制在10～20mpa，球团b粒径控制在2～10mm，将球团b经过100～300℃烘干，得到干燥球团c，其球团抗压强度＞800n，此球团c即为渣铁分离促进剂。标准astme382-72。
本发明渣铁分离促进剂的使用方法，包括一次性加入法或连续加入法，包括以下步骤：
①一次性加入法：在钛渣冶炼过程中，按照钛精矿质量的2～5％，在冶炼后期供电量达到整炉加料量(单位t)×(0.5～0.8)mwh时一次性加入炉内，并应尽可能保证球团c均匀分布于冶炼熔池。
②连续加入法：将钛精矿、球团c、还原剂(焦炭或无烟煤)按照质量比100﹕2～5﹕10～20的比例均匀混合后，通过定量给料机按照小时供电量(单位mwh)÷(1.0～1.5)t/h的速度均匀加入炉内。加料结束后即可出渣出铁，无需过热。
本发明中，未特别说明的，含量、占比等均表示质量百分比。
实施例1
按照质量百分数，铁粉80％、焦粉10％、氧化镁粉5％、粘结剂3％、水2％的比例使用混辗机进行15分钟混合，制得混合料a。其中：“铁粉”使用钛渣破碎过程产生的副产品铁粒基础原料，经过球磨后得到，粒径≤0.3mm大于95％、金属铁含量95％、c含量1.5％；“焦粉”使用炼焦生产的除尘灰，其c含量82％、挥发分3％、灰分15％、粒径＜1mm大于90％；使用mgo含量92％的氧化镁粉和固体有机粘结剂。利用对辊压球机将混合料a压制成球团b，并经过烘干得到球团c作为渣铁分离促进剂。其中，压球机压力控制在15mpa，球团b粒径控制在8mm，烘干温度150℃，干燥球团强度915n。
采用一次性加入法：在钛渣冶炼过程中，整炉加矿量控制在50t，当供电量达到40mwh时，从炉门一次性加入1.5t渣铁分离促进剂(6个加料位置，均匀布料)。当供电量达到60mwh时，降低电耗输入为正常值的80％，过热10分钟，出渣、出铁。对所得钛渣进行破碎磁选，其主要指标见表1，由此可以看出一次性添加本渣铁分离促进剂后，可有效缩短过热时间、降低渣铁温度、降低冶炼电耗，降低渣中夹铁比例，有利于降低生产成本，提高电炉安全性。
实施例2
按照质量百分数，铁粉85％、焦粉5％、氧化镁粉6％、粘结剂2％、水2％的比例使用混辗机进行15分钟混合，制得混合料a。其中：“铁粉”使用钛渣破碎过程产生的副产品铁粒基础原料，经过球磨后得到，粒径≤0.3mm大于95％、金属铁含量95％、c含量1.5％；“焦粉”使用炼焦生产的除尘灰，其c含量82％、挥发分3％、灰分15％、粒径＜1mm大于90％；使用mgo含量92％的氧化镁粉和固体有机粘结剂。利用对辊压球机将混合料a压制成球团b，并经过烘干得到球团c作为渣铁分离促进剂。其中，压球机压力控制在18mpa，球团b粒径控制在5mm，烘干温度200℃，干燥球团强度1023n。
连续加入法：将钛精矿、球团c、还原剂(焦炭或无烟煤)按照质量比100﹕4﹕16的比例均匀混合，其中钛精矿加入量为50t，小时供电量控制在6mwh左右，通过定量给料机按照混合料5t/h的速度均匀加入炉内。加料结束后即可出渣出铁。其主要指标见表1，由此可以看出连续加料并添加本渣铁分离促进剂后，可有效缩短过热时间、降低渣铁温度、降低冶炼电耗，降低渣中夹铁比例，有利于降低生产成本，提高电炉安全性。
对比例1
采用一次加料法，在钛渣冶炼过程中，整炉加矿量控制在50t(钛精矿：还原剂＝100﹕16均匀混合)，不加渣铁分离促进剂。当供电量达到60mwh时冶炼基本完成，降低电耗输入为正常值的80％，过热30分钟，组织出渣出铁。对所得钛渣进行破碎磁选，其主要指标见表1。
对比例2
采用连续加料法，将钛精矿、还原剂(焦炭)按照100﹕16的比例均匀混合，其中钛精矿加入量为50t，不加渣铁分离促进剂。小时供电量控制在6mwh左右，通过定量给料机按照混合料4.8t/h的速度均匀加入炉内。加料结束后，降低电耗输入为正常值的80％，过热20分钟即可出渣出铁。其主要指标见表1。
表1冶炼主要参数对比